Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур

(56) Авторское свидеМ 1252671, кл. 6 01 льс о ССС21/28. ГУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 26ов, А.Ю, Двойшес,ирнов, Н,А. Сакаев 154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ НЕПРОЗРАЧНЫХ, ПЛОСКИХ ФИР(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности диагностического контроля устройстве в процессе измерения площади контролируемого объекта. Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, импульсы с выхода которого, пройдя через усилитель 32, пороговый элемент 35, десятую схему 17 совпадения, первую схему ИЛИ 30 и четвертую схему 11 совпадения, суммируются в первом счетчике 5. При смене цвета объекта срабатывает датчик 36 контроля и блок 37 смены фона, сигнал с выхода которого закрывает десятую схему 17 совпадения и через второй инвертор 34 Открывает пятую схему 12 совпадения, импульсы с выхода приемника 2 излучения с помощью первого инвертора 33 приводятся к стандартному для данного устройства виду и поступают в первый счетчик 5, Сигнал с выхода датчика 3 строк во время работы устройства, т.е. при нажатой кнопке "Пуск" 43, подготавливает к работе второй и третий счетчики 26, 27, третий ЯЯ-триггер 20, через первый ВЯ-триггер 18 и вторую схему 9 совпадения разрешает работу первого генератора 23, управляющего режимом записи приемника 2 излученияи подготавливает к работе второй генератор 24, который управляет режимом считывания приемника 2 излучения, Определением режима работы устройства занимаются третий и пятый ВЯ-триггеры 20 и 22 и восьмая и девятая схемы 15, 16 совпадения, режимы идентифицируются на индикаторах 40 и 41 "Тест" и "Работа". Контролем правильности работы приемника 2 излучения занимаются второй счетчик 26, вторая схема ИЛИ 31, седьмая схема 14 совпадения, пятый счетчик 29 и четвертый РЯ-триггер 21. Контролем допустимого размера объекта занимаются шестая схема 13 совпадения, четвертый счетчик 28 и четвертый ВЯ-триггер 21, Ошибки контроля идентифицируются индикатором "Авария" 39. Результат измерений заносится в регистратор 42 площади. 1 ил, Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения площади непрозрачных плоских фигур.Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности диагностического контроля устройства в процессе измерения площади контролируемога объекта.На чертеже приведена блок-схема устройства,устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур содержит оптически связанные излучатель 1 и приемник 2 излучения, датчик 3 строк, конвейер 4, механически связанный с датчиком 3 строк, последовательно соединенные первый счетчик 5, дешифратор б и первый индикатор 7, десять схем совпадения с 8 по 17, пять ВЯ-триггеров с 18 по 22, первый, второй и третий генераторы 23, 24, 25, второй, третий, четвертый и пятый счетчики 26, 27., 28, 29, первую и вторую схемы ИЛИ 30, 31, усилитель 32, первый и второй инверторы 33, 34, пороговый элемент 35, датчик 36 контраста, блок 37 смены фона, блок 38 управления конвейером, второй индикатор 39 "Авария", третий индикатор 40 "Тест", четвертый индикатор 41 "Работа", регистрирующий прибор 42 и кнопку 43 "Пуск", соединенную с установочными входами пятого счетчика 29 и четвертого ВЯ-триггера 21, выход которого соединен с входами блока 38 управления конвейером, второго индикатора 39 "Авария", третьего генератора 25,импульсов и первым входом первой схемы 8 совпадения, второй вход которой соединен с выходом датчика 3 строк, выход - соединен с В-входом первого ВЯ-триггера 18, обнуляющими входами второго и третьего счетчиков 26, 27, установочным входом третьего ВЯ-триггера 20 и первым входом второго генератора 24, выход первого ВЯ- триггера 18 соединен с первым входом второй схемы 9 совпадения, второй вход5 10 15 20 25 30 35 40 45 которой соединен с первым выходом третьего генератора 25 импульсов и псрвым входом третьей схемы 10 совпадения, выход - соединен с первым входом первого генератора 23 импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом приемника 2 излучения, второй выход соединен с В-входом второго ВЯ-триггера 19 и установочным входом первого ВЯ-триггера 18, второй вход соединен с выходом третьего счетчика 27, установочным входом второго ВЯ-триггера 19 и первыми входами шестой, седьмой, восьмой и девятой схем 13, 14, 15, 16 совпадения, выход второго ВЯ-триггера 19 соединен с вторым входом третьей схемы 10 совпадения, выход которой соединен со счетным входом третьего счетчика 27 и вторым входом второго генератора 24 импульсов, первый выход которого соединен с первым входом четвертой схемы 11 совпадения, второй выход соединен со считывающим входом приемника 2 излучения, выход которого через усилитель 32 и пороговый элемент 35 соединен с входом первого инвертора 33 и первым входом десятой схемы 17 совпадения, второй вход которой соединен с входом второго инвертора 34 и выходом блока 37 смены фона, вход которого соединен с выходом датчика 36 контраста, выход первого инвертора ЗЗ соединен с первым входом пятой схемы 12 совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго инвертора 34, выход соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 30, второй вход которой соединен с выходом десятой схемы 17 совпадения, выход - соединен с вторым входом четвертой схемы 11 совпадения, счетным входом второго счетчика 26 и В-входом третьего ВЯ-триггера 20, третий вход четвертой схемы 11 совпадения соединен с вторым выходом третьего генератора 25 импульсов, выход - соединен со счетным входом первого счетчика 5, второй выход которого соединен с информационным входом регистрирующего прибора 42, 166343 150 55 20 30 35 40 45 управляющий вход соединен с первым выходом, а обнуляющий вход соединен с вторым выходом регистрирующего прибора 42, первый вход которого соединен с входом четвертого индикатора 41 "Работа", вторым входом шестой схемы 13 совпадения и псямым выходом пятогс"-триггер,.: 22, второй вход - соединен с вхсдо", третьего индикатора 40 "Тест", обнр.;Гоь:и;. ходом евертого счетчика 23, сбн ляющим вход.:м пятОГО счетчика 29 и соратны;- вьходока пятого ВЯ-триггера 22. выходы второго счег чика 26 соединень входа ли второй схемы ИЛИ 31, выход котсссй оединен с вторыь входом седьмои схем "4 спвпаде;-я выход которой соединесс счетным в с; -., пятоГО счетчика 29, вы ог, . с:;.;рог(нен с втсры 1 л Явхс.".Ом етвертс о ЯБ-т)1," гера 21, выход шестой схемы ";3 совпадения соединен со счетным входом етвертогс счетчика 28, выход которогс соединен с пеовым В-входом четвертогс Я 5-триггера 21, прямой и обратный выходы трегьего ЯЯ- триггера 20 соединены соответственно с вторыми. входами восьмой и девятой схем 15, 16 совпадения, выходы которых ссединены соответственно с Я-входом и установочным входом пятого ВЯ-триггера 22. Устройство работает следующим обраэом,Нажатием кнопки 43 "Пуск" осуществляется установка в исходное состояние пятого счетчика 29 четвертого ВЯ-триггера 21. При этом на выходе четвертого ЯЯ-триггера 21 формируется команда, разрешающая запуск третьего генератора 25, включение блока 38 управления конвейером и прохождение через первую схему 8 совпадения на В-вход первого ВЯ-триггера 18 сигналов с датчика 3 строк.Датчик 3 строк, механически связанный с конвейером 4, формирует команду о разрешении начала считывания информации в строке, поступающую через первую схему 8 совпадения на В-вход первого ЯБ-триггера 18, и сбрасывает счетчики 26, 27. При этом на выходе триггера 18 формируется сигнал, разрешающий прохождение сигналов с третьего генератора 25 импульсов на вход первого генератора 23.импульсов, который формирует последовательность команд, необходимую для считывания информации с фотодатчика приемника 2 излучения на его электрическую схему. После окончания цикла считывания первый генератор 23 импульсов формирует команду на запрет прохождения импульсов с генератора 25 через вторую схему 9 совпадения путем подачи сигнала на первый ВЯ-триггер 18 и одновременно переключает второй ВЯтриггер 19 в положение, разрешающее прохождение импульсов с третьего генератора 25 через третью схему 10 совпадения на второй генератор 24 импульсов.Второй генератор 24 импульсов формирует на втором выходе послелсвательность команд, по которым электрическая информация с приемника 2 излучен 1.я вь водится , - ;сследовательной серией импу.-,ьсс в, Пои гем:-1 цвете предмета измерения информационная последовательность импульсов через усилитель 32, пороговый элемент 35, десятую схему 17 совпадения, первую схему ИЛИ 30, четвертую схему 11 совпадения поступает на первый счетчик 5, который суммирует полученную серию импульсов.При белом цвете предмета измерения датчик 36 контраста формирует сигнал на смену фона, а блок 37 смены фона выдает сигнал через второй инвертср 34 на пятую схему 12 совпадения и десятую схему 17 совпадения. При этом информационная поледовательность импульсов через усилитель 32, пороговый элемент 35, первый инвертор 33, пятую схему 12 совпадения, первую схему ИЛИ 30, четвертую схему 11 совпадения поступает на первый счетчик 5, который суммирует полученную серию импульсов. Полученное число через дешифратор 6 поступает на первьй индикатор 7. Для синхронизации и повышения помехоустойчивости второй генератор 24 импульсов формирует на первом входе четвертой схемы 11 совпадения сигнал разрешения счета, С второ,о выхода третьего генератора 25 импульсов на третий вход четвертой схемы 11 совпадения подается частота, кратная истинной измеряемой площади для приведения в состве ствие показаний первого счетчика 5, Так, например, при шаге измерения по строке 2 мм и при шаге строк 2 мм на втором выходе третьего генератора 25 за время прохождения одного импульса информации по первому и второму входу четвертой схемы 11 совпадения должно быть сформировано четыре импульса, Тогда показания счетчика 5 будут отражать полученную информацию о площади в мм, т.е. будет получено истинное значение площади измеряемого объекта.Одновременно с циклом считывания информации и подсчетом ее первым счетчиком 5 третий счетчик 27 считает количество опрошенных ячеек приемника 2 излучения получая сигнал от третьей схемы 10 совпадения, После опроса последней ячейки с выхода третьего счетчика 27 сигнал переводит второй ВЯ-триггер 19 в положение. запрещающее прохождение импульсов с третьего генератора 25 через третью схему10 совпадения на второй генератор 24, а также устанавливает первый генератор 23 импульсов в исходное состояние, На этом цикл опроса строки окончен. Второй цикл работы начинается по второму сигналу датчика 3 строк, И так далее.Применение приемников излучения, использующих принцип работы приборов с зарядовой связью, позволяет в процессе работы устройства проводить контроль его работоспособности, определить фазу его работы - "Тест", "Работа", "Авария",Информация, характеризующая исправность устройства, - все ячейки приемника излучения освещены, говорит об исправности устройства в целом и, следовательно, может быть использована в качестве тестовой.Эта функция устройства реализуется третьим ЯЯ-триггером 20, восьмой и девятой схемами совпадения 15 и 16, а также пятым ВЯ-триггером 22.Третий ВЯ-триггер 20 подготавливается сигналом начала строки с датчика 3 строк, поступающим на него через первую схему 8 совпадения, Информационные импульсы с порогового элемента 35 поступают на В- вход третьего ВБ-триггера 20, Если информации за всю строку нет, т.е, все элементы приемника 2 излучения освещены, то третий ЯЯ-триггер 20 останется в исходном состоянии и по приходу с выхода третьего счетчика 27 сигнала на первые входы восьмой 15 и девятой 16 схем совпадения информация с выхода третьего ВЯ-триггера 20 перепишется в пятый ВЯ-триггер 22. При этом на его инверсном выходе появится сигнал, который включит третий световой индикатор 40 "Тест".Б случае, если одна или более ячеек приемника 2 излучения будут затемнены, третий ВЯ-триггер 20 изменит исходное состояние и после прихода на первые входы восьмой 15 и девятой 16 схем совпадения информации перепишется с него также в пятый ВЯ-триггер 22. Однако при этом на него запишется сигнал на прямой выход, который включит четвертый световой индикатор 41 "Работа". При этом световой индикатор 40 "Тест" гаснет.Информация, которая характеризует потерю работоспособности устройства, может быть представлена в двух вариантах.Первый вариант. Все ячейки приемника 2 излучения затемнены при опросе нескольких строк. Если затемнена одна строка, то устройство должно воспринять эту информацию как сбой в работе.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Эта функция реализуется на втором счетчике 26, второй схеме ИЛИ 31, седьмой схеме 14 совпадения и пятом счетчике 29,По сигналу начала строки с датчика 3 строк, поступающему через первую схему 8 совпадения на вход установки нуля второго счетчика 26, он устанавливается в ноль, Емкость счетчика 26 должна быть равной количеству ячеек приемника 2 излучения.Далее информация, поступающая с приемника 2 излучения через усилитель 32 и пороговый элемент 35, поступает на вход второго счетчика 26 и суммируется, Если все ячейки затемнены, что соответствует полностью отсутствующему сигналу с приемника 2 излучения, что оценивается схемой И ЧИ 31 по сигналам с выходов второго счетчика 26, то по сигналу "Гонец строки" с выхода третьего счетчика 27 через седьмую схему 14 совпадения информация об этом заносится в пятый счегчик 29. Если произошел сбой в работе устройства, то по сигналу с инверсного выхода пятого ЯЯ-триггера 22, т.е. по сигналу "Тест", пя; ый счетчик 29 обнуляется. Если все ячейки приемника 2 излучения затемнены на протяжении заданного пятым счетчиком 29 количества строк, на его выходе (счетчика 29) формируется сигнал на второй вход второй В-вход) четвертого В 5-триггера 21, на выходе которого после этого формируется команда, включающая второй световой индикатор 39 "Авария", а также запрещающая работу третьего генератора 25, прохождение сигнала с датчика 3 строк и предписывающая остановить конвейер 4 блока 38 управления конвейером.Второй вариант, Длина обьекта измерения явно превышает количество строк, заданных для его измерения, т.е, если известно, что максимальная длина шкуры, например, 2 м, то количество строк, необходимых для его полного измерения при шаге строки 2 мм, равно 10 .Если при этих условиях устройство измерит 10+Х строк (где Х - число строк, набегающих при движении шкуры на транспортере из-за проскальзывания), то можно с уверенностью сказать, что устройство неисправно.Эта информация обрабатывается шестой схемой 13 совпадения и четвертым счетчиком 28.По сигналу "Тест" с инверсного выходапятого ВЯ-триггера 22 четвертый счетчик 28 устанавливается в ноль. По окончании считывания строки сигнал с выхода третьего счетчика 27 через шестую схему 13 совпадения при наличии сигнала на втором ее выхо 1663431 1025 40 50 де с прямого выхода пятого ВЯ-триггера 22 поступает на счетчик 28 строк.Если режим "работа" окончился до переполнения четвертого счетчика 28, то по сигналу "Тест" с инверсного выхода пятого ВЯ-триггера 22 он будет установлен в ноль, и устройство продолжит работу. Если наступило переполнение четвертого счетчика 28, то по его сигналу на первый В-вход четвертого ВЯ-триггера 21 на зыходе четвертого ВЯ-триггере 21 формир- ется команда, которая включает второй световой индикатор 39 "Авария, запрещает работу третьего генератора 25, прохождение сигнала с датчика 3 строк и предпис:.- вает остановить конвейер 4 блоку 38 управления конвейером.Сигналы с выходов пятого ВЯ-триггера 22 поступают в регистратор 42 площади измеряемого объекта, который формирует сигнал считывания информации с первого счетчика 5 по сигналу с инверсного выхода пятого ВЯ-триггера 22 и затем сигнал на его обнуление. Формула изобретения Устройство для измерения площади непрозрачных плоских фигур, содержащее оптически связанные излучатель и приемник излучения, датчик строк, конвейер, механически связанный с датчиком строк и последовательно соединенные первый счетчик, дешифратор и первый индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено десятью схемами совпадения, пятью ВЯ-триггерами, тремя генераторами импульсов, двумя схемами ИЛИ, усилителем, двумя инверторами, пороговым элементом, датчиком контраста, блоком смены фона, вторым, третьим, четвертым и пятым счетчиками, блоком управления, конвейером, вторым, третьим и четвертым индикаторами, регистрирующим прибором и кнопкой "Пуск", соединенной с установочными входами пятого счетчика и четвертого ЙЯ-триггера, выход которого соединен с входами блока управления конвейером, второго индикатора "Авария", третьего генератора импульсов и первым входом первой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом датчика строк, выход соединен с В-входом первого ВЯ-триггера, обнуляющими входами второго итретьего счетчиков, установочным входом третьего ЙЯ-триггера и первым входом второго генератора, выход первого ВЯ-триг-. гера соединен с первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с первым выходом третьего генератора импульсов и первым входом третьей схемы совпадения, выход соединен с первым входом первого генератора импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом приемника излучения, второй выход соединен с Й-входом второго ВЯ-триггера и установочным входом первого ВЯ- триггера, второй вход соединен с выходом третьего счетчика, установочным входом второго ВЯ-триггера и первыми входами шестой, седьмой, восьмой и девятой схем совпадения, выход второго ВЯ-триггера соединен с вторым входом третьей схемы совпадения, выход которой соединен со счетным входом третьего счетчика и вторым входом второго генератора импульсов, первый выход которого соединен с первым входом четвертой схемы совпадения, второй выход соединен со считывающим входом приемника излучения, выход которого через усилитель и пороговый элементы соединен с входом первого инвертора и первым входом десятой схемы совпадения, второй вход которой соединен с входом второго инвертора и выходом блока смены фона, вход которого соединен с выходом датчика контраста, выход первого инвертора соединен с первым входом пятой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом второго инвертора, выход соединен с первым входам первой схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом десятой схемы совпадения, выход соединен с вторым входом четвертой схемы совпадения, счетным входам второго счетчика и В- входом третьего ВЯ-триггера, третий вход четвертой схемы совпадения соединен с вторым выходом третьего генератора импульсов, выход соединен со счетным входом первого счетчика, второй выход которого соединен с информационным входом регистрирующего прибора. управляющий вход соединен с первым выходом, а обнуляющий вход - с вторым выходом регистрирующего прибора, первый вход которого соединен с входом четвертого индикатора "Работа", вторым входом шестой схемы совпадения и прямым выходом пятого ЙЯ-триггера, второй вход соединен с входом третьего индикатора "Тест", обнуляющим входом четвертого счетчика, обнуляющим входом пятого счетчика и обратным выходом пятого ВЯ-триггера, выходы второго счетчика соединены с входами второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с вторым входом седьмой схемы совпадения, выход которой соединен со счетным входом пятого счетчика, выход которого соединен с вторым Й-входом четвертого ВЯ-триггера, выход шестой схемы12 1663431 Составитель С. КонюховРедактор М. Бандура ТехредМ.Моргентал Корректор О. Ципле Заказ 2258 Тираж 385 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 совпадения соединен со счетным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с первым В-входом четвертого ЙЗ-триггера, прямой и обратный выходы третьего ЙЯ-триггера соединены соответственно с вторыми входами восьмой и девятой схем совпадения, выходы которых соединены соответственно с В-входом и установочным входом пятого ЙЯ-триггера.5